سعی بر آن است که مطالب مرجع تخصصی آب و فاضلاب شامل مسایل ، مقالات و اخبار عمران آب و فاضلاب,آب و فاضلاب و به صورت تخصصی فرآیند های تصفیه آب و فاضلاب،مهندسی آب و فاضلاب و صنعت آب و فاضلاب باشد.
دانشنامه آنلاین آب و فاضلاب
رشته های مرتبط:مهندسی عمران آب و فاضلاب،مهندسی تکنولوژی آب و فاضلاب،مهندسی آب و فاضلاب،محیط زیست،مهندسی بهداشت محیط،مهندسی آب،مهندسی شیمی و...
امیرحسین ستوده بیدختی
,.
سیستم های تصفیه فاضلاب
۱۳۸۹/۱۱/۲۴
12:0
|
تصفيه فاضلاب ها و حذف مواد مضر محيط زيست از آنها، همواره يكي از دغدغه
هاي جوامع بشري بوده است. تصفيه فاضلاب به خصوص در دهه هاي اخير رشد قابل
توجهي داشته است و اين پيشرفت مرهون تلاش دانشمندان و صنعتگران اين رشته مي
باشد.
فرايندهاي تصفيه فاضلاب:
اهداف ويژه تصفيه فاضلاب
الف) تثبيت مواد آلي توليد .
ب)پساب قابل تخليه در محيط و محافظت از محيط زيست.
ج) استفاده مجدد از آب و مواد جامد ناشي از تصفيه فاضلاب.
مكانيسم هاي تصفيه
1 مکانیسم های فيزيكي : مانند آشغالگيري ، شناور سازي ، دانه گيري ، ته نشيني ، هوادهي و ...
2-مکانیسم های شيميايي : كه با افزودن ماده شيميايي به منظور حذف آلودگی همراه است مانند انعقاد و لخته سازي ، کلر زني و...
3-مکانیسم های بيولوژيكي : در این فرایند ها از موجودات زنده براي تصفیه سود برده مي شود. مانند سیستم های لجن فعال، برکه ثابت و ...
تصفيه بيولوژيكي فاضلاب به دليل استفاده از موجودات زنده در فرآيند حذف مواد آلي فاضلاب همواره مهمترين و حساس ترين بخش تـصفيه فاضلاب مي باشد.
تصفيه بيولوژيكي فاضلاب از نظر نحوه فعاليت ميكرو ارگانيزم ها به دودسته هوازي و بي هوازي تقسيم مي شود.
Aerobic Degradation: CH2O + O2 ® CO2 + H2O + new biomass
Anaerobic Degradation: 2 CH2O ® CO2 + CH4
از نظر رشد ميكروبي به دو دسته فرآيند رشد معلق تصفيه بيولوژيكي و فرآيند رشد چسبيده تصفيه بيولوژيكي تقسيم مي گردد. براي رشد معلق مي توان از لجن فعال و بركه تثبيت و براي رشد چسبيده از سيستم صافي چكنده نام برد.
طبقه بندي روشهاي تصفيه
1) تصفيه اوليه : كليه كارهاي ابتدايي مانند آشغالگيري ، ته نشيني و... كه عموماً فرايندهاي فيزيكي هستند.
2) تصفيه ثانويه : فرآيندهايي كه براي جداكردن مواد ريز و محلولي به كار مي روند كه جداسازي آنها مشكل تر است.
3) تصفيه ثالثيه ( پيشرفته ) : براي رساندن كيفيت آب به استانداردهاي بالا مثلاً تبديل مواد آلي ازت دار به گاز ازت .
در ذيل محدوده و موارد كاربرد توليدات شركت صنايع پايدار آمده است:
محدوده كاربرد
۱-صافي هاي چكنده Trickling Filter
۲-ديسك هاي گردان بيولوژيكي Rotating Biological Contactors RBC
۳-فيلترهاي بي هوازي Anaerobic Filter
۴-فيلترهاي مستغرق Submerged Filter
۵-بسترهاي شناور بيولوژيكي Biological Fluidized beds
۶-فيلترهاي بيولولوژيكي فعال شده Activated Bio Filter ABF
موارد كاربرد
- تصفيه فاضلاب هاي صنعتي، به عنوان مثال : صنايع لبني، صنايع غذايي و آشاميدني، صنايع دارويي و بهداشتي، صنايع پوشاك، منسوجات، پتروشيمي، صنايع چوب و كاغذ و...
- تصفيه فاضلابهاي جوامع كوچك و مجتمع هاي مسكوني از قبيل : شهرك ها ، محل هاي تفریحی ، هتل ها ، رستورانهای بزرگ ، و...
- ساخت پكيج هاي تحقيقاتي (Pilot Plant )جهت مراکز تحقيقاتي ، دانشگاها و مؤسسات جهت بررسی هاي محلی تصفيه فاضلاب.
اطلاعاتي در باره بيوفيلترها و صافي چكنده در ادامه آمده است.
بسترهاي بيولوژيكي:
در سيستم هاي بيولوژيكي ثابت، جهت كشت و رشد ميكروارگانيزم ها از مدياهاي Cross Flow استفاده مي گردد.كه در آنها ميكرو ارگانيزم ها به ميزاني كه مورد نياز است رشد مي كنند و روش اقتصادي مناسبي جهت تصفيه فاضلاب شهري و صنعتي، organics (roughing and polishing) nitrification, denitrification, فراهم مي آورد.
از بيو فيلتر ها براي تثبيت كيفيت آب در حال گردش و يا سيستم مدار بسته، همچنين جهت بهبود كيفيت آب قبل از خروج استفاده مي گردد.
عملكرد بيوفيلتر ها، بسته به نوع استفاده و طراحي، به صورت زير مي باشد كه سه عمليات ذكر شده در ابتدا به طريق بيولوژيكي انجام مي شود و چهار عمليات آخري به طريق روش هاي فيزيكي و بدون وابستگي به رشد ارگانيزم ها صورت مي گيرد.
1. Remove ammonia
2. Remove nitrites
3. Remove dissolved organic solids
4. Add oxygen
5. Remove carbon dioxide
6. Remove excess nitrogen and other dissolved gasses
7. Remove suspended solids
معمولاً سه نوع ميكروارگانيزم هوازي براي سكونت در بيوفيلتر و پرورش آن وجود دارد كه عبارتند از: باكتري هاي Heterotrophic ، Nitrosomonos وNitrospira .
دو باكتري Heterotrophic و Nitrosomonos متأسفانه رشد نسبي آهسته اي دارند، در حاليكه رشد باكتري Heterotrophic در حدود 5 برابر سريع تر مي باشد. اين مشكل زمانيكه هدف طراحي سيستم بيوفيلتر گرفتن آمونياك باشد رخ مي دهد.
سه روش براي حل اين مشكل وجود دارد.
اولين روش، خروج بيشتر carbonaceous BOD قبل از ورود آب به داخل بيوفيلتر است.
روش دوم، ايجاد فضاي بسيار زياد در بيوفيلتراست تا باكتري هاي مختلف اجازه رشد داشته باشند.
روش آخر، ايجاد مسير بسيار طولاني در ميان بيوفيلتر مي باشد كه سبب تشكيل زون هايي از باكتري در نقاط مختلف بيوفيلتر مي گردد.
مشخصات يك بيوفيلتر ايده آل:
1- بايد حتي الامكان جاي كمي را اشغال كند. معمولاً جهت محافظت و كنترل دما، پوششي بر روي مخزن كشت و بيوفيلتر قرار مي گيرند.
2- تمامي موادي كه در بيوفيلتر استفاده شده بايد ضد خوردگي، UV resistant ، مقاوم در برابر پوسيدگي بوده و در برابر شوك هاي شيميايي تأثير ناپذير باشد.
3- بايد هزينه خريداري يا ساخت، حمل و نقل به مكان نصب ارزان داشته باشد.
4- بيوفيلتر و اجزاء بايد به اندازه كافي جهت مقاومت با نيروهاي برشي wear و tear محيط محكم باشند.
5- بايد انرژي مصرفي كه اغلب الكتريسيته مي باشد، در حد ممكن پايين باشد. بيشترين ميزان انرژي توسط پمپ (جهت حركت آب) و كمپرسور (جهت حركت هوا) استفاده مي شود.
6- بايد در زمان كاركرد به صورت self cleaning به همراه كمترين مراقبت يا حتي لازم به هيچ مراقبتي نباشد.
7- بايد به آساني قابل حمل باشد تا تغييرات در عملكرد وسايل به سهولت امكان پذيرباشد.
8- بيوفيلتر ايده آل نبايد هيچ قسمت متحركي داشته باشد. درصورت وجود قسمت هاي متحرك ، بايد قوي بوده و براي عملكرد ممتد در چندين سال طراحي شوند.
9- عملكرد آن بايد به سهولت قابل مشاهده باشد تا از عملكرد صحيح آن اطمينان حاصل شود.
10- بايد براي حصول اطمينان از عملكرد( performance )بهينه، متغيرهاي عملكردي به سهولت قابل تغيير باشند.
11- بايد توانايي كار براي محدوده وسيعي از جريان آب و بار مغذي را داشته باشد.
12- نبايد براي اپراتور و محصول، خطراتي داشته باشد.
13- بايد تمامي اهداف ليست شده در بالا كه شامل : رفع آمونياك، دي اكسيد كربن، BOD و ذرات معلق مي باشد را انجام دهد.
14- سيستم هاي كوچك بايد به همان روش سيستم هاي بزرگ كار كنند. عملكرد در واحد حجم علیرغم اندازه سيستم، بايد ثابت باشد.
فوايد استفاده از مدياي PVC
· انرژي مؤثر بيشتر
·هزينه بهره برداري پايين
·افزايش سطح به همراه بيشترين اختلاط
· بهبود عملكرد با افزايش hydraulic wetting و مقاومت در برابر شوك هاي بارهاي هيدروليكي و ارگانيكي.
· صفحات با شيار 60 درجه در راستاي افق و به صورت متقاطع cross-corrugated قرار گرفته در مجاورت يكديگرو درنتيجه رسيدن نسبت فضاي خالي به حجم كل حداقل 95 درصد همچنين دارا بودن بيشترين انتقال اكسيژن و زمان نگهداري هيدروليكي
· پخش آب و هوا به صورت افقي، ممتد و يكنواخت در عمق بستر
· موُثردر كاهش BOD و نيتروژن زدايي
· افزايش سطح تماس فاضلاب و سطح بيو فيلم
· قابل استفاده در سيستم هاي دايروي و چهارگوش با پخش كننده چرخشي و نازل ثابت
· جايگزيني ايده آل براي سنگ، چوب و media random، به دليل افزايش سطح تماس فاضلاب و بستر در نتيجه بهبود پخش فاضلاب و تصفيه.
· قابل استفاده در سيستم فيلم ثابت غوطه ور در مدلهاي هوازي و يا بي هوازي با گسترش اختلاط آب و هوا به واسطه افزايش فضاي خالي بدون كاهش جريان فاضلاب
·نصب، راه اندازي و نگهداري آسان
جنس
اين بستر از ورق PVC Rigid، غير قابل اشتعال، UV-protected، مقاوم در برابر پوسيدگي، رشد قارچ ، باكتري و ارگانيسم هاي ديگر، اسيد، الكل و حلال هاي مواد آلي مي باشد ساخته شده است كه معمولاً در تركيبات فاضلاب حضور دارد .
صافي چكنده
يكي از قديمي ترين مدل هاي فيلترهاي بيولوژيكي، صافي چكنده مي باشد كه در سال 1800 با بسترهاي سنگي و زغالي براي تصفيه فاضلاب ساخته شدند. صافي چكنده به طور نمونه شامل پكينگ يا مديا داخل يك مخزن مي باشد. فاضلاب مورد تصفيه از بالاي مديا اسپري شده و در زير مديا در انبار فاضلاب جمع آوري مي شود. سطح مديا يا پكينگ ، محلي براي رشد بيوفيلم آماده مي كند. در بعضي از سيستم ها، هوا توسط فن به داخل فيلتر دميده مي شود. اگرچه بيشتر فيلترها متكي به انتقال طبيعي هوا از داخل فيلتر هستند.
صافي هاي چكنده از لحاظ ابعادي بزرگ هستند ولي راه اندازي آسان دارند. آنها توانايي تصفيه محدوده متنوعي از nutrient levels را دارند.
يكي از منافع بزرگ صافي چكنده اين است كه آب با اكسيژن بيشتري نسبت به آنچه وارد شده از آن خارج شود، چراكه صافي چكنده، واسطه بزرگي براي آب و هوا است همچنين به آرامي گازهاي H2S,N2,CO2 يا ديگر گازهاي سبك و بخارشدني نامطلوب را جدا مي كند.
تنها مشكل بزرگ صافي چكنده، هزينه زيادي است كه براي پمپاژ آب تا بالاي فيلتر مورد نياز است. درصورتيكه فواصل فيلتر خيلي باريك باشد، فضاي زيادي را ذخيره مي كند ولي به انرژي پمپاژ بيشتري نياز دارد. يك فيلتر با وسعت كم، انرژي كمتري صرف خواهد كرد ولي فضاي بيشتري را نيز اشغال مي كند.
اولين قدم در طراحي يك صافي چكنده قرار دادن پكينگ يا مدياي صحيح مي باشد. در سال هاي گذشته، مواد بسيار متنوعي در صافي چكنده استفاده شده است اما امروزه، بهترين آن، مديا مي باشد.
ساختمان مديا تركيبي از ورق هاي rigid PVC شيار دار است كه به يكديگر چسبيده شده و به شكل بلوك درآمده اند.يكي از مزاياي ساختار اين مديا قابل انعطاف بودن و سهولت استفاده است. از مديا مي توان در ساختن يك بيوفيلتر مناسب بدون مخزن استفاده كرد. مخزن بيشترين هزينه بيوفيلتر را به خود اختصاص مي دهد، بنابراين، بيوفيلتر بدون مخزن يك ذخيره كننده مالي بسيار خوب مي باشد. اين پكينگ ها خود ساپورت هستند و مي توانند بر روي frame work يا هر سطح صافي حتي در بالاي مخزن كشت ميكروب واقع شوند.
يكي ديگر از موارد مهم در طراحي صافي چكنده، سيستم توزيع خوب آب در بالاي مديا مي باشد. براي انجام اين كار دو روش موجود است.
سيستم اسپري با فشار به همراه نگهدارنده splash در بالا كه احتمالاً ساده ترين حالت است. تنها اشكال اين روش، افت فشار اضافي است كه براي راه اندازي نازل مورد نياز است.
سيستم ديگر شامل توزيع از تشت آب با عمق كم كه در زير آن نازل هاي وزني وجود دارد.
مزاياي استفاده از مدياهاي PVC در سيستم صافي چكنده عبارتند از:
1- سطح مخصوص زياد
2- جريان عبوري وسيع
3- عملكرد به صورت يك هواكش قوي ( پلنوم باز و فضاي خالي زياد.)
4- قابليت داشتن ارتفاع بيشتر از 30فوت.
صافي چكنده تنها به توان جهت پمپاژ احتياج دارد و نيازي به توان فن هاي دمنده مانند آنچه در سيستم هاي رشد معلق از جمله لجن فعال و equencing Batch Reactors موجود است، ندارد. به همين دليل از سيستم صافي چكنده در پروژه هاي بزرگ در مقايسه با سيستم لجن فعال، بيشتر استفاده مي گردد.
درضمن تجهيزات مورد استفاده در سيستم صافي چكنده نسبت به سيستم لجن فعال ساده تر مي باشد. همچنين امكان بهينه سازي عملكرد توسط اپراتور وجود دارد. به طور مثال، متغير هاي مهمي كه جهت تعديل تغييرات ارگانيك و هيدروليك قابل تنظيم هستند، عبارتند از: نرخ چرخش، Flushing،Wettiهمچنيننين داده هايي كه به مراتب كمتر قابل كنترل هستند براي سيستم صافي چکنده نسبت به سیستم لجن فعال و Sequencing Batch Reactors بدست آمده و قابل مونيتورينگ مي باشد.
7- اين سيستم نسبت به سيستم لجن فعال، لجن كمتري را توليد مي كند. لجن توليد شده، به خوبي ته نشين مي شود چراكه بهم فشرده و سنگين است.
ارتقاء فيلتر هاي سنگي با مدياي ورقه اي PVC
در اثر ترميم صافي چكنده قديمي با مدياهاي پلاستيكي ، سطح بزرگتر و فضاي خالي بيشتر توليد شده، درنتيجه، راندمان تصفيه حتي در جاهايي كه فيلترهاي سنگي قديمي بسيار كم عمق هستند( به طور نمونه 3 تا 7 فوت)، بهبود مي يابد.
در بعضي موارد، ديواره هاي بستر فيلتر ورقه اي PVC در مقايسه با حالت سنگي بايد بلند تر باشد تا ميزان راندمان سايت افزايش يابد. سطح مخصوصي كه بستر با ورقه هاي پلاستيكي ايجاد مي كنند، 2 تا 3 برابر بيشتر است. همچنين، افزايش ميزان فضاي خالي از 50 تا 95 درصد سبب بهبود جريان هوا و ظرفيت بار هيدروليكي و كاهش تمايل سيستم به مسدود شدن توسط biomass مي گردد.
انواع مدلهاي مدياي صافي چكنده
Cross Flow Media
اين مديا از ورقه هاي مواج با زاويه 60 درجه در راستاي افق ساخته شده است. سيالي كه در روي آن ريخته مي شود، در نقاط تقاطع از هم جدا مي شوند.
Vertical Flow Media
اين مديا داراي كانل هاي عمودي با فواصل نقاط تماس در 1 فوت و فاقد cross-mixing points مي باشد و تنها بازپخش جريان را صورت مي دهد. در نتيجه در واكنش هاي فلاشينگ در bio-solids بسيار خوب مي باشند.
Mixed Media
شكل انتخابي مديا در bio-tower هاي مدرن با ارتفاع بيشتر از 16 فوت ، تركيبي از ۲لايه بستر cross flow در بالا و مدياي vertical در لايه هاي زيرين مي باشد. اين شكل، خاصيت پخش عالي در cross flow را با كاهش پتانسيل براي clogging در مدياي vertical Flow تركيب كرده، سبب سازگاري و بهره وري در تصفيه بيولوژيكي فاضلاب مي گردد.
در زير جدول و مشخصات فني انواع مدياها آمده است:
فرايندهاي تصفيه فاضلاب:
اهداف ويژه تصفيه فاضلاب
الف) تثبيت مواد آلي توليد .
ب)پساب قابل تخليه در محيط و محافظت از محيط زيست.
ج) استفاده مجدد از آب و مواد جامد ناشي از تصفيه فاضلاب.
مكانيسم هاي تصفيه
1 مکانیسم های فيزيكي : مانند آشغالگيري ، شناور سازي ، دانه گيري ، ته نشيني ، هوادهي و ...
2-مکانیسم های شيميايي : كه با افزودن ماده شيميايي به منظور حذف آلودگی همراه است مانند انعقاد و لخته سازي ، کلر زني و...
3-مکانیسم های بيولوژيكي : در این فرایند ها از موجودات زنده براي تصفیه سود برده مي شود. مانند سیستم های لجن فعال، برکه ثابت و ...
تصفيه بيولوژيكي فاضلاب به دليل استفاده از موجودات زنده در فرآيند حذف مواد آلي فاضلاب همواره مهمترين و حساس ترين بخش تـصفيه فاضلاب مي باشد.
تصفيه بيولوژيكي فاضلاب از نظر نحوه فعاليت ميكرو ارگانيزم ها به دودسته هوازي و بي هوازي تقسيم مي شود.
Aerobic Degradation: CH2O + O2 ® CO2 + H2O + new biomass
Anaerobic Degradation: 2 CH2O ® CO2 + CH4
از نظر رشد ميكروبي به دو دسته فرآيند رشد معلق تصفيه بيولوژيكي و فرآيند رشد چسبيده تصفيه بيولوژيكي تقسيم مي گردد. براي رشد معلق مي توان از لجن فعال و بركه تثبيت و براي رشد چسبيده از سيستم صافي چكنده نام برد.
طبقه بندي روشهاي تصفيه
1) تصفيه اوليه : كليه كارهاي ابتدايي مانند آشغالگيري ، ته نشيني و... كه عموماً فرايندهاي فيزيكي هستند.
2) تصفيه ثانويه : فرآيندهايي كه براي جداكردن مواد ريز و محلولي به كار مي روند كه جداسازي آنها مشكل تر است.
3) تصفيه ثالثيه ( پيشرفته ) : براي رساندن كيفيت آب به استانداردهاي بالا مثلاً تبديل مواد آلي ازت دار به گاز ازت .
در ذيل محدوده و موارد كاربرد توليدات شركت صنايع پايدار آمده است:
محدوده كاربرد
۱-صافي هاي چكنده Trickling Filter
۲-ديسك هاي گردان بيولوژيكي Rotating Biological Contactors RBC
۳-فيلترهاي بي هوازي Anaerobic Filter
۴-فيلترهاي مستغرق Submerged Filter
۵-بسترهاي شناور بيولوژيكي Biological Fluidized beds
۶-فيلترهاي بيولولوژيكي فعال شده Activated Bio Filter ABF
موارد كاربرد
- تصفيه فاضلاب هاي صنعتي، به عنوان مثال : صنايع لبني، صنايع غذايي و آشاميدني، صنايع دارويي و بهداشتي، صنايع پوشاك، منسوجات، پتروشيمي، صنايع چوب و كاغذ و...
- تصفيه فاضلابهاي جوامع كوچك و مجتمع هاي مسكوني از قبيل : شهرك ها ، محل هاي تفریحی ، هتل ها ، رستورانهای بزرگ ، و...
- ساخت پكيج هاي تحقيقاتي (Pilot Plant )جهت مراکز تحقيقاتي ، دانشگاها و مؤسسات جهت بررسی هاي محلی تصفيه فاضلاب.
اطلاعاتي در باره بيوفيلترها و صافي چكنده در ادامه آمده است.
بسترهاي بيولوژيكي:
در سيستم هاي بيولوژيكي ثابت، جهت كشت و رشد ميكروارگانيزم ها از مدياهاي Cross Flow استفاده مي گردد.كه در آنها ميكرو ارگانيزم ها به ميزاني كه مورد نياز است رشد مي كنند و روش اقتصادي مناسبي جهت تصفيه فاضلاب شهري و صنعتي، organics (roughing and polishing) nitrification, denitrification, فراهم مي آورد.
از بيو فيلتر ها براي تثبيت كيفيت آب در حال گردش و يا سيستم مدار بسته، همچنين جهت بهبود كيفيت آب قبل از خروج استفاده مي گردد.
عملكرد بيوفيلتر ها، بسته به نوع استفاده و طراحي، به صورت زير مي باشد كه سه عمليات ذكر شده در ابتدا به طريق بيولوژيكي انجام مي شود و چهار عمليات آخري به طريق روش هاي فيزيكي و بدون وابستگي به رشد ارگانيزم ها صورت مي گيرد.
1. Remove ammonia
2. Remove nitrites
3. Remove dissolved organic solids
4. Add oxygen
5. Remove carbon dioxide
6. Remove excess nitrogen and other dissolved gasses
7. Remove suspended solids
معمولاً سه نوع ميكروارگانيزم هوازي براي سكونت در بيوفيلتر و پرورش آن وجود دارد كه عبارتند از: باكتري هاي Heterotrophic ، Nitrosomonos وNitrospira .
دو باكتري Heterotrophic و Nitrosomonos متأسفانه رشد نسبي آهسته اي دارند، در حاليكه رشد باكتري Heterotrophic در حدود 5 برابر سريع تر مي باشد. اين مشكل زمانيكه هدف طراحي سيستم بيوفيلتر گرفتن آمونياك باشد رخ مي دهد.
سه روش براي حل اين مشكل وجود دارد.
اولين روش، خروج بيشتر carbonaceous BOD قبل از ورود آب به داخل بيوفيلتر است.
روش دوم، ايجاد فضاي بسيار زياد در بيوفيلتراست تا باكتري هاي مختلف اجازه رشد داشته باشند.
روش آخر، ايجاد مسير بسيار طولاني در ميان بيوفيلتر مي باشد كه سبب تشكيل زون هايي از باكتري در نقاط مختلف بيوفيلتر مي گردد.
مشخصات يك بيوفيلتر ايده آل:
1- بايد حتي الامكان جاي كمي را اشغال كند. معمولاً جهت محافظت و كنترل دما، پوششي بر روي مخزن كشت و بيوفيلتر قرار مي گيرند.
2- تمامي موادي كه در بيوفيلتر استفاده شده بايد ضد خوردگي، UV resistant ، مقاوم در برابر پوسيدگي بوده و در برابر شوك هاي شيميايي تأثير ناپذير باشد.
3- بايد هزينه خريداري يا ساخت، حمل و نقل به مكان نصب ارزان داشته باشد.
4- بيوفيلتر و اجزاء بايد به اندازه كافي جهت مقاومت با نيروهاي برشي wear و tear محيط محكم باشند.
5- بايد انرژي مصرفي كه اغلب الكتريسيته مي باشد، در حد ممكن پايين باشد. بيشترين ميزان انرژي توسط پمپ (جهت حركت آب) و كمپرسور (جهت حركت هوا) استفاده مي شود.
6- بايد در زمان كاركرد به صورت self cleaning به همراه كمترين مراقبت يا حتي لازم به هيچ مراقبتي نباشد.
7- بايد به آساني قابل حمل باشد تا تغييرات در عملكرد وسايل به سهولت امكان پذيرباشد.
8- بيوفيلتر ايده آل نبايد هيچ قسمت متحركي داشته باشد. درصورت وجود قسمت هاي متحرك ، بايد قوي بوده و براي عملكرد ممتد در چندين سال طراحي شوند.
9- عملكرد آن بايد به سهولت قابل مشاهده باشد تا از عملكرد صحيح آن اطمينان حاصل شود.
10- بايد براي حصول اطمينان از عملكرد( performance )بهينه، متغيرهاي عملكردي به سهولت قابل تغيير باشند.
11- بايد توانايي كار براي محدوده وسيعي از جريان آب و بار مغذي را داشته باشد.
12- نبايد براي اپراتور و محصول، خطراتي داشته باشد.
13- بايد تمامي اهداف ليست شده در بالا كه شامل : رفع آمونياك، دي اكسيد كربن، BOD و ذرات معلق مي باشد را انجام دهد.
14- سيستم هاي كوچك بايد به همان روش سيستم هاي بزرگ كار كنند. عملكرد در واحد حجم علیرغم اندازه سيستم، بايد ثابت باشد.
فوايد استفاده از مدياي PVC
· انرژي مؤثر بيشتر
·هزينه بهره برداري پايين
·افزايش سطح به همراه بيشترين اختلاط
· بهبود عملكرد با افزايش hydraulic wetting و مقاومت در برابر شوك هاي بارهاي هيدروليكي و ارگانيكي.
· صفحات با شيار 60 درجه در راستاي افق و به صورت متقاطع cross-corrugated قرار گرفته در مجاورت يكديگرو درنتيجه رسيدن نسبت فضاي خالي به حجم كل حداقل 95 درصد همچنين دارا بودن بيشترين انتقال اكسيژن و زمان نگهداري هيدروليكي
· پخش آب و هوا به صورت افقي، ممتد و يكنواخت در عمق بستر
· موُثردر كاهش BOD و نيتروژن زدايي
· افزايش سطح تماس فاضلاب و سطح بيو فيلم
· قابل استفاده در سيستم هاي دايروي و چهارگوش با پخش كننده چرخشي و نازل ثابت
· جايگزيني ايده آل براي سنگ، چوب و media random، به دليل افزايش سطح تماس فاضلاب و بستر در نتيجه بهبود پخش فاضلاب و تصفيه.
· قابل استفاده در سيستم فيلم ثابت غوطه ور در مدلهاي هوازي و يا بي هوازي با گسترش اختلاط آب و هوا به واسطه افزايش فضاي خالي بدون كاهش جريان فاضلاب
·نصب، راه اندازي و نگهداري آسان
جنس
اين بستر از ورق PVC Rigid، غير قابل اشتعال، UV-protected، مقاوم در برابر پوسيدگي، رشد قارچ ، باكتري و ارگانيسم هاي ديگر، اسيد، الكل و حلال هاي مواد آلي مي باشد ساخته شده است كه معمولاً در تركيبات فاضلاب حضور دارد .
صافي چكنده
يكي از قديمي ترين مدل هاي فيلترهاي بيولوژيكي، صافي چكنده مي باشد كه در سال 1800 با بسترهاي سنگي و زغالي براي تصفيه فاضلاب ساخته شدند. صافي چكنده به طور نمونه شامل پكينگ يا مديا داخل يك مخزن مي باشد. فاضلاب مورد تصفيه از بالاي مديا اسپري شده و در زير مديا در انبار فاضلاب جمع آوري مي شود. سطح مديا يا پكينگ ، محلي براي رشد بيوفيلم آماده مي كند. در بعضي از سيستم ها، هوا توسط فن به داخل فيلتر دميده مي شود. اگرچه بيشتر فيلترها متكي به انتقال طبيعي هوا از داخل فيلتر هستند.
صافي هاي چكنده از لحاظ ابعادي بزرگ هستند ولي راه اندازي آسان دارند. آنها توانايي تصفيه محدوده متنوعي از nutrient levels را دارند.
يكي از منافع بزرگ صافي چكنده اين است كه آب با اكسيژن بيشتري نسبت به آنچه وارد شده از آن خارج شود، چراكه صافي چكنده، واسطه بزرگي براي آب و هوا است همچنين به آرامي گازهاي H2S,N2,CO2 يا ديگر گازهاي سبك و بخارشدني نامطلوب را جدا مي كند.
تنها مشكل بزرگ صافي چكنده، هزينه زيادي است كه براي پمپاژ آب تا بالاي فيلتر مورد نياز است. درصورتيكه فواصل فيلتر خيلي باريك باشد، فضاي زيادي را ذخيره مي كند ولي به انرژي پمپاژ بيشتري نياز دارد. يك فيلتر با وسعت كم، انرژي كمتري صرف خواهد كرد ولي فضاي بيشتري را نيز اشغال مي كند.
اولين قدم در طراحي يك صافي چكنده قرار دادن پكينگ يا مدياي صحيح مي باشد. در سال هاي گذشته، مواد بسيار متنوعي در صافي چكنده استفاده شده است اما امروزه، بهترين آن، مديا مي باشد.
ساختمان مديا تركيبي از ورق هاي rigid PVC شيار دار است كه به يكديگر چسبيده شده و به شكل بلوك درآمده اند.يكي از مزاياي ساختار اين مديا قابل انعطاف بودن و سهولت استفاده است. از مديا مي توان در ساختن يك بيوفيلتر مناسب بدون مخزن استفاده كرد. مخزن بيشترين هزينه بيوفيلتر را به خود اختصاص مي دهد، بنابراين، بيوفيلتر بدون مخزن يك ذخيره كننده مالي بسيار خوب مي باشد. اين پكينگ ها خود ساپورت هستند و مي توانند بر روي frame work يا هر سطح صافي حتي در بالاي مخزن كشت ميكروب واقع شوند.
يكي ديگر از موارد مهم در طراحي صافي چكنده، سيستم توزيع خوب آب در بالاي مديا مي باشد. براي انجام اين كار دو روش موجود است.
سيستم اسپري با فشار به همراه نگهدارنده splash در بالا كه احتمالاً ساده ترين حالت است. تنها اشكال اين روش، افت فشار اضافي است كه براي راه اندازي نازل مورد نياز است.
سيستم ديگر شامل توزيع از تشت آب با عمق كم كه در زير آن نازل هاي وزني وجود دارد.
مزاياي استفاده از مدياهاي PVC در سيستم صافي چكنده عبارتند از:
1- سطح مخصوص زياد
2- جريان عبوري وسيع
3- عملكرد به صورت يك هواكش قوي ( پلنوم باز و فضاي خالي زياد.)
4- قابليت داشتن ارتفاع بيشتر از 30فوت.
صافي چكنده تنها به توان جهت پمپاژ احتياج دارد و نيازي به توان فن هاي دمنده مانند آنچه در سيستم هاي رشد معلق از جمله لجن فعال و equencing Batch Reactors موجود است، ندارد. به همين دليل از سيستم صافي چكنده در پروژه هاي بزرگ در مقايسه با سيستم لجن فعال، بيشتر استفاده مي گردد.
درضمن تجهيزات مورد استفاده در سيستم صافي چكنده نسبت به سيستم لجن فعال ساده تر مي باشد. همچنين امكان بهينه سازي عملكرد توسط اپراتور وجود دارد. به طور مثال، متغير هاي مهمي كه جهت تعديل تغييرات ارگانيك و هيدروليك قابل تنظيم هستند، عبارتند از: نرخ چرخش، Flushing،Wettiهمچنيننين داده هايي كه به مراتب كمتر قابل كنترل هستند براي سيستم صافي چکنده نسبت به سیستم لجن فعال و Sequencing Batch Reactors بدست آمده و قابل مونيتورينگ مي باشد.
7- اين سيستم نسبت به سيستم لجن فعال، لجن كمتري را توليد مي كند. لجن توليد شده، به خوبي ته نشين مي شود چراكه بهم فشرده و سنگين است.
ارتقاء فيلتر هاي سنگي با مدياي ورقه اي PVC
در اثر ترميم صافي چكنده قديمي با مدياهاي پلاستيكي ، سطح بزرگتر و فضاي خالي بيشتر توليد شده، درنتيجه، راندمان تصفيه حتي در جاهايي كه فيلترهاي سنگي قديمي بسيار كم عمق هستند( به طور نمونه 3 تا 7 فوت)، بهبود مي يابد.
در بعضي موارد، ديواره هاي بستر فيلتر ورقه اي PVC در مقايسه با حالت سنگي بايد بلند تر باشد تا ميزان راندمان سايت افزايش يابد. سطح مخصوصي كه بستر با ورقه هاي پلاستيكي ايجاد مي كنند، 2 تا 3 برابر بيشتر است. همچنين، افزايش ميزان فضاي خالي از 50 تا 95 درصد سبب بهبود جريان هوا و ظرفيت بار هيدروليكي و كاهش تمايل سيستم به مسدود شدن توسط biomass مي گردد.
انواع مدلهاي مدياي صافي چكنده
Cross Flow Media
اين مديا از ورقه هاي مواج با زاويه 60 درجه در راستاي افق ساخته شده است. سيالي كه در روي آن ريخته مي شود، در نقاط تقاطع از هم جدا مي شوند.
Vertical Flow Media
اين مديا داراي كانل هاي عمودي با فواصل نقاط تماس در 1 فوت و فاقد cross-mixing points مي باشد و تنها بازپخش جريان را صورت مي دهد. در نتيجه در واكنش هاي فلاشينگ در bio-solids بسيار خوب مي باشند.
Mixed Media
شكل انتخابي مديا در bio-tower هاي مدرن با ارتفاع بيشتر از 16 فوت ، تركيبي از ۲لايه بستر cross flow در بالا و مدياي vertical در لايه هاي زيرين مي باشد. اين شكل، خاصيت پخش عالي در cross flow را با كاهش پتانسيل براي clogging در مدياي vertical Flow تركيب كرده، سبب سازگاري و بهره وري در تصفيه بيولوژيكي فاضلاب مي گردد.
در زير جدول و مشخصات فني انواع مدياها آمده است:
|
Typical Applications |
Mixing Points #/ft3 (#/m3) |
surface area Ft2/ft3(m2/m3) |
Paydar product |
|
Waste water treatment, including BOD roughing and polishing |
۱۸۰(۶۳۵۶) |
۳۱(۱۰۲) |
PT-2700 |
|
Waste water treatment, especially shallow depth BOD roughing and polishing nitrification and denitrification |
720(25424) |
48(157) |
PT-1900 |
|
Odor control, oil/water separation, and specialized nitrification |
2457(86758) |
69(226) |
PT-1200 |
|
Odor control , aquaculture, and other applications |
6864(242300) |
119(390) |
PT-650 |
تمامي طرح هاي صافي چكنده از ورق هاي PVC rigid، غير قابل اشتعال ساخته
شده است. همچنين مقاوم در برابر پوسيدگي، قارچ، باكتري، اسيد و الكل هايي
كه معمولاً در فاضلاب يافت مي شوند هستند. UV protection نيز به لايه هاي
بالايي مدياي صافي كه مدت زمان زيادي در برابر نور خورشيد قرار دارد،
افزوده مي شود.
مطالب تصادفی:
سامانه آب شیرین کن شهر قرچک - سه شنبه ششم اردیبهشت 1390
جريان آبهاي زير زميني و تغذيه آنها - دوشنبه پنجم اردیبهشت 1390
نقش دیاتومیت ها در تصفیه - دوشنبه پنجم اردیبهشت 1390
آلودگی آب,نحوه و عوامل آن - دوشنبه پنجم اردیبهشت 1390
درباره پديده چكش آبي (ضربه قوچ) - دوشنبه پنجم اردیبهشت 1390
همه چیز در مورد پمپ و پمپاژ - یکشنبه چهارم اردیبهشت 1390
قارچ های آب و فاضلاب و روشهای تشخیص آن ها - یکشنبه چهارم اردیبهشت 1390
مزایا و معایب کلر در آب آشامیدنی - یکشنبه چهارم اردیبهشت 1390
حداقل ها و حداکثر ها در لوله کشی سایت های صنعتی - یکشنبه چهارم اردیبهشت 1390
استحصال آب آشامیدنی از آب دریا با نانوسیالات - یکشنبه چهارم اردیبهشت 1390
استفاده از نانو فیلتر جهت تصفیه باقیمانده آفت کشها در آب - یکشنبه چهارم اردیبهشت 1390
تری هالومتانها و کنترل آن ها - یکشنبه چهارم اردیبهشت 1390
نکات ایمنی در هنگام استفاده از فور یا oven - یکشنبه چهارم اردیبهشت 1390
بررسی اکولوژیکی کشند های سرخ دریایی(پدیده جلبکی) - یکشنبه چهارم اردیبهشت 1390
روش تعیین درصد کلر فعال در محلول سدیم هیپوکلریت (آب ژاول) - یکشنبه چهارم اردیبهشت 1390
جدا سازی جذب سطحی - یکشنبه چهارم اردیبهشت 1390
ویژگی ها و مشخصات اصلی فرایند نانو فیلتراسیون - یکشنبه چهارم اردیبهشت 1390
مسمویت نیتراتی - یکشنبه چهارم اردیبهشت 1390
سختی آب و اثرات آن - یکشنبه چهارم اردیبهشت 1390
کیفیت آب آشامیدنی و تاثیر آن در میزان موفقیت واکسن های آشامیدنی طیور - یکشنبه چهارم اردیبهشت 1390
نگاهی اجمالی و خلاصه به کار کرد راکتور و همچنین تصفیه آب نیروگاه مشهد - یکشنبه چهارم اردیبهشت 1390
منابع آلاينده هاي آب - یکشنبه چهارم اردیبهشت 1390
کیفیت آب های ایران - یکشنبه چهارم اردیبهشت 1390
آشنایی با سپتیک و چربی گیر - شنبه سوم اردیبهشت 1390
روش رنگ آمیزی اسپور(هاگ) باکتری - شنبه سوم اردیبهشت 1390
رنگ آمیزی زیل نلسون - شنبه سوم اردیبهشت 1390
كاليبراسيون انكوباتور - شنبه سوم اردیبهشت 1390
شیمی آب - شنبه سوم اردیبهشت 1390
باکتری های موجود در آب - شنبه سوم اردیبهشت 1390
پمپ هاي پيچي - شنبه سوم اردیبهشت 1390
جريان سيالات در لوله ها (Fluid Flow in Pipes) - شنبه سوم اردیبهشت 1390
روش تعيين سولفات اب با کلريد باريم - شنبه سوم اردیبهشت 1390
روشهای طبیعی تصفیه فاضلاب (سیستمهای تالابی) - جمعه دوم اردیبهشت 1390
مديريت زباله هاي شهري - جمعه دوم اردیبهشت 1390
آمیبیازیس(انتاموبا هیستولیتیكا) - جمعه دوم اردیبهشت 1390
آمیب (ِ Amoeba ) - جمعه دوم اردیبهشت 1390
فتوکاتالیست های نانو مقیاس دی‌اکسید تیتانیوم - جمعه دوم اردیبهشت 1390
اکسید آهن نانو ساختار جاذب - جمعه دوم اردیبهشت 1390
فیلتر آلومینای نانولیفی - جمعه دوم اردیبهشت 1390
اهمیت آب وبهداشت آن - جمعه دوم اردیبهشت 1390
تصفیه آب با استفاده از نانوسیلور (Nano Silver ) - جمعه دوم اردیبهشت 1390
سیمانه کردن چاه ها - جمعه دوم اردیبهشت 1390
آلودگي محيط زيست با نفت - جمعه دوم اردیبهشت 1390
سیالات فوق بحرانی - جمعه دوم اردیبهشت 1390
لوله گذاری چاه ها - جمعه دوم اردیبهشت 1390
تخریب فلزات و پوشش های مقاوم در برابر خوردگی - جمعه دوم اردیبهشت 1390
عوامل موثر در خوردگي فلزات، اثر پلاريزه شدن الكترودها، چگونگي حفاظت فلزات از خوردگي شيميايي و خوردگي - جمعه دوم اردیبهشت 1390
سيستم های تصفيه آب استخرها - جمعه دوم اردیبهشت 1390
آب بند (واتر استاپ) - پنجشنبه یکم اردیبهشت 1390
تقسيم بندي آب هاي آشاميدني - پنجشنبه یکم اردیبهشت 1390
انتخاب پمپ - دوشنبه دوم اسفند 1389
کاربرد گیاهان در تصفیه فاضلاب - یکشنبه یکم اسفند 1389
انواع لخته ها در تصفیه خانه های فاضلاب - یکشنبه یکم اسفند 1389
اندازه گیری سختی آب - یکشنبه یکم اسفند 1389
معرفهای pH - شنبه سی ام بهمن 1389